PCB ტრადიციული ოთხფენიანი დაწყობის ნაკლოვანებები

თუ ფენების ტევადობა საკმარისად დიდი არ არის, ელექტრული ველი გადანაწილდება დაფის შედარებით დიდ ფართობზე, ისე, რომ ფენების წინაღობა შემცირდება და დაბრუნების დენი შეიძლება დაუბრუნდეს ზედა ფენას. ამ შემთხვევაში, ამ სიგნალის მიერ წარმოქმნილმა ველმა შეიძლება ხელი შეუშალოს ახლომდებარე ცვალებადი ფენის სიგნალის ველს. ეს საერთოდ არ არის ის, რისი იმედიც გვქონდა. სამწუხაროდ, 4-ფენიან დაფაზე 0,062 ინჩით, ფენები ერთმანეთისგან შორს არის და ფენების ტევადობა მცირეა.
როდესაც გაყვანილობა იცვლება 1-ლი ფენიდან 4-მდე ან პირიქით, მაშინ ეს პრობლემა გამოჩნდება სურათზე
სიახლე13
დიაგრამა გვიჩვენებს, რომ როდესაც სიგნალი მიდის 1 ფენიდან მე-4 ფენამდე (წითელი ხაზი), დაბრუნების დენი ასევე უნდა შეიცვალოს სიბრტყე (ლურჯი ხაზი). თუ სიგნალის სიხშირე საკმარისად მაღალია და სიბრტყეები ერთმანეთთან ახლოს არიან, დაბრუნების დენი შეიძლება გადიოდეს შუალედური ტევადობით, რომელიც არსებობს მიწის ფენასა და დენის ფენას შორის. თუმცა, დაბრუნების დენის პირდაპირი გამტარი კავშირის არარსებობის გამო, დაბრუნების გზა წყდება და ჩვენ შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ ეს შეწყვეტა, როგორც წინა სურათზე ნაჩვენები სიბრტყეებს შორის წინაღობა.
სიახლე14
თუ ფენების ტევადობა საკმარისად დიდი არ არის, ელექტრული ველი გადანაწილდება დაფის შედარებით დიდ ფართობზე, ისე, რომ ფენების წინაღობა შემცირდება და დაბრუნების დენი შეიძლება დაუბრუნდეს ზედა ფენას. ამ შემთხვევაში, ამ სიგნალის მიერ წარმოქმნილმა ველმა შეიძლება ხელი შეუშალოს ახლომდებარე ცვალებადი ფენის სიგნალის ველს. ეს საერთოდ არ არის ის, რისი იმედიც გვქონდა. სამწუხაროდ, 4-ფენიან დაფაზე 0,062 ინჩით, ფენები ერთმანეთისგან შორს არის (მინიმუმ 0,020 ინჩი), ხოლო ფენების ტევადობა მცირეა. შედეგად, ზემოთ აღწერილი ელექტრული ველის ჩარევა ხდება. ამან შეიძლება არ გამოიწვიოს სიგნალის მთლიანობის პრობლემები, მაგრამ ეს აუცილებლად შექმნის მეტ EMI-ს. სწორედ ამიტომ, კასკადის გამოყენებისას ჩვენ თავიდან ავიცილებთ ფენების შეცვლას, განსაკუთრებით მაღალი სიხშირის სიგნალებისთვის, როგორიცაა საათები.
ჩვეულებრივი პრაქტიკაა გარდამავალი უღელტეხილის ხვრელის მახლობლად დამაკავშირებელი კონდენსატორის დამატება, რათა შემცირდეს წინაღობა, რომელსაც განიცდის დაბრუნების დენი, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ სურათზე. თუმცა, ეს გამყოფი კონდენსატორი არაეფექტურია VHF სიგნალებისთვის მისი დაბალი თვითრეზონანსული სიხშირის გამო. AC სიგნალებისთვის, რომელთა სიხშირეები 200-300 MHz-ზე მაღალია, ჩვენ არ შეგვიძლია დავეყრდნოთ კონდენსატორების გამოყოფას დაბალი წინაღობის დაბრუნების ბილიკის შესაქმნელად. აქედან გამომდინარე, ჩვენ გვჭირდება განმუხტვის კონდენსატორი (200-300 MHz-ზე ქვემოთ) და შედარებით დიდი ინტერბორტის კონდენსატორი უფრო მაღალი სიხშირეებისთვის.
სიახლე15
ამ პრობლემის თავიდან აცილება შესაძლებელია საკვანძო სიგნალის ფენის შეუცვლით. თუმცა, ოთხი ფენის დაფის მცირე ტევადობა იწვევს კიდევ ერთ სერიოზულ პრობლემას: ელექტროგადამცემი. საათის ციფრული ic-ები, როგორც წესი, საჭიროებს ელექტრომომარაგების დიდ გარდამავალ დენებს. როგორც IC-ის გამომუშავების აწევა/დაცემა მცირდება, ჩვენ გვჭირდება ენერგიის უფრო მაღალი სიჩქარით მიწოდება. დამუხტვის წყაროს უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ჩვეულებრივ ვათავსებთ გამყოფი კონდენსატორების თითოეულ ლოგიკურ IC-თან ძალიან ახლოს. თუმცა, არის პრობლემა: როდესაც ჩვენ სცილდებათ თვითრეზონანსულ სიხშირეებს, დაწყვილებული კონდენსატორები ვერ ინახავს და გადასცემს ენერგიას ეფექტურად, რადგან ამ სიხშირეებზე კონდენსატორი იმოქმედებს როგორც ინდუქტორი.
იმის გამო, რომ დღეს IC-ების უმეტესობას აქვს სწრაფი აწევა/დაცემა (დაახლოებით 500 ps), ჩვენ გვჭირდება დამატებითი განლაგების სტრუქტურა უფრო მაღალი თვითრეზონანსული სიხშირით, ვიდრე განმუხტვის კონდენსატორის. მიკროსქემის დაფის შუალედური ტევადობა შეიძლება იყოს ეფექტური განლაგების სტრუქტურა, იმ პირობით, რომ ფენები საკმარისად ახლოს არის ერთმანეთთან, რათა უზრუნველყონ საკმარისი ტევადობა. აქედან გამომდინარე, გარდა საყოველთაოდ გამოყენებული გამომყოფი კონდენსატორებისა, ჩვენ ურჩევნიათ გამოვიყენოთ მჭიდროდ განლაგებული დენის ფენები და მიწის ფენები, რათა მივაწოდოთ გარდამავალი ენერგია ციფრული აკუმულატორებისთვის.
გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მიკროსქემის დაფის წარმოების საერთო პროცესის გამო, ჩვენ ჩვეულებრივ არ გვაქვს თხელი იზოლატორები ოთხფენიანი დაფის მეორე და მესამე ფენებს შორის. ოთხფენიანი დაფა მეორე და მესამე ფენებს შორის თხელი იზოლატორებით შეიძლება ბევრად ძვირი ღირდეს, ვიდრე ჩვეულებრივი ოთხფენიანი დაფა.